以提高學生實踐能力為目標的電氣設備課程模塊化改革與實踐

路文梅+李文才+賈新立+李燕+王希平+左仲善

[摘 要]按照工程實際需要，重構電氣設備課程的結構和內容，將課程分為四個模塊，針對不同模塊教學內容和特點采用不同教學方法、手段以及評價方式。通過課程改革，使學生的崗位能力和職業素質得到了顯著提高。

[關鍵詞]模塊化；改革；教學方法；實踐能力；職業素質

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.40.166

電氣設備為專業核心課程，實踐性非常強。根據學生就業崗位能力和職業素質要求，打破傳統教學模式，構建以變電站一次系統為載體，以提高學生實踐能力為目標的課程體系。教學內容分電氣基礎知識、電氣設備、電氣設計、電氣運行與維護四個模塊，十九個獨立項目。以真實工作任務、過程和崗位能力要求為依據，根據不同模塊特點采取學訓交替、項目導向、任務驅動等教學方法，實現“教、學、做”一體化，理論與實踐一體化，學習過程與評價過程一體化的教學模式，顯著提高了學生崗位能力和職業素質，為從事電力生產運行、電力裝備制造、電氣設備安裝調試與檢修維護、電氣工程初步設計等工作奠定良好的基礎。

1 重構課程結構和內容

構建了基于培養學生“知識理解、綜合知識應用、崗位能力與職業素質提高”為目標的課程教學體系。設計了基于現場變電運行、檢修維護、工程設計等實際工作需要的理論教學內容，強調實用性、工程性和系統性。針對畢業生主要去發電廠、供電公司及其他相關企業工作這一現狀，設計教學內容和過程。與企業深入合作，依據國家相關規程規范和電力生產過程中變電運行、設備檢修與維護、電力裝備制造、電力工程設計等崗位群的技能標準和職業素質要求，確定了電氣設備課程教學內容及深度。

強化實踐性教學環節的內容和深度，充分利用專業認識實習、實訓、頂崗生產實習、課程設計等實踐環節，加深學生對課程內容的理解，強化學生實踐技能的訓練，將“知識”轉化為“能力”，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，培養學生創新創業能力和團隊協作精神，增強核心競爭力。

2 深化教學方法的改革

2.1 采用靈活的教學方法手段

2.1.1 總體教學方法

電氣設備課程以項目為載體、以工作過程為導向組織教學，以技能訓練帶動知識點學習，實行“三位一體”的行動導向目標管理教學法。項目按由簡單到復雜、由單一到整體再到系統的原則組織安排，每個項目按照真實工作過程進行學習任務劃分。每個學習任務均為獨立教學單元，教學實施采用“目標、計劃、決策、實施、檢查、評價”六步驟進行，每一步驟均有明確的目標要求和考核要求。

2.1.2 具體教學方法

（1）案例教學。如項目十八中講授斷路器運行維護及事故處理時，現場結合斷路器出現的常見故障案例，分析原因，解讀現場試驗報告。通過這種現場案例分析使學生掌握電氣設備運行維護和故障處理的方法，提高了學生分析問題和解決問題的能力，提高了學生的學習興趣，達到了培養學生現場實踐能力的目的。

（2）模擬仿真教學。電力行業生產安全具有特殊性，學生在實習階段難以真正操作電力系統內的各種開關設備，因此采用模擬仿真已成為必要的教學培訓手段。如項目十九中講解變電站倒閘操作時，以某一類操作過程為例，在電氣運行仿真實訓室全面進行倒閘操作演示教學和學生實操訓練，解讀運行規程。通過模擬仿真教學，提高了學生對理論內容的理解和操作能力。

（3）現場教學。如項目十二中學習配電裝置內容時，通過專業認識實習環節由供電公司專業技術人員和實習指導教師在變電站現場講解，學生可直觀地掌握變電站一、二次設備布置情況，提高了學生真實感覺，強化學生現場辨識能力和工程意識。

（4）討論教學。對于課程的重點、難點內容常采用討論教學法。比如在學習電氣倒閘操作順序時，學生采用課堂分組討論，得出分析結果，每組派代表進行講解，其他同學提出異議或補充，最后在電氣運行仿真實訓室進行模擬操作，得出正確的結論。這種教學方法可以有效提高學生學習興趣，查閱相關文獻，加深對內容的理解。

（5）實現“教、學、做”一體化教學。實際操作教學法主要用于對課程中的電氣設備操作、檢修等進行實際演練。比如學習斷路器操動機構的工作原理和運行維護內容時，教師在電氣設備實訓室針對不同型號斷路器操動機構進行講解、學生現場學習和實踐訓練。這種方法極大調動學生學習的積極性和創造性，提高了學生學習的效率。

（6）采用內外（課堂內外、實驗室內外、校內外）交叉教學。積極引導學生充分利用課余時間，自主學習，鼓勵學生到圖書館查閱相關文獻資料，充分利用網絡教學資源，擴展視野，了解行業動態和技術發展現狀，做到有的放矢地學習，提高電氣設備安裝與調試、運行與維護、設計等實踐技能和職業綜合素質。

2.2 采用適合的教學手段和模式

2.2.1 廣泛使用現代教育技術

學校為加強教學手段的改善，大規模配置了多媒體教室，為教師利用現代教育技術教學創造了良好條件。電氣設備課程運用了現代化教學，如錄像片、PPT制作課件、CAI多媒體技術等，利用網絡技術、電氣設備三維動畫、FLASH動畫、實際設備教學、現場背景、實訓環境等手段，組織課程教學。教學過程中先進教學手段與傳統板書教學相配合，加大了教學信息量，提高了直觀性，對學生理解課程內容、提高學習興趣起到了積極作用。

2.2.2 工學結合，構建工作過程導向的教學模式

以工作過程為導向的職業教育著眼于培養學生實踐能力和創新創業能力，專業實習實訓處于中心地位，教學內容指向于職業的工作任務和工作過程所需知識、能力和素質。在教學設計上打破傳統學科體系，建構了理論實踐一體化的教育模式。

2.2.3 校企結合，建設穩定的校內、外實訓（實習）基地

與企業積極合作，建設了功能齊全、與現場結合緊密的校內實訓基地，營造了強烈的現場氛圍，學生實訓的真實感得到加強，學生實際操作能力全面提高。與國網滄州供電公司合作，投資4000多萬元建立校內電力培訓中心。校內建有變電站電氣運行仿真、220kV智能變電站、110kV模擬變電站、電氣設備等實訓室。

在充分加強校內實訓（實習）基地建設的同時，緊密依托行業企業，與國網滄州供電公司、保定吉達電力集團、河北中興電力裝備有限公司等省內多家發供電企業建立了良好的合作關系，成為穩定、技術應用廣泛的校外實習基地。為應用型人才培養提供了真實環境，實現企業技術人員現場指導，強化了人才培養的職業特征。

2.2.4 建立網絡課程，為學生自主學習提供平臺

電氣設備課程教學網站提供了工程實物圖片、視頻、三維動畫、自評系統、網絡教學、學習園地等多種資源，具有網上學習、答疑、輔導功能，形成了“以學生為主體，以能力為本位”的立體化教學資源，為學生課下自主學習提供平臺。

3 根據不同模塊的特點采用不同的考評方式與標準

本課程采取多元化的考核評價方法，重視實踐能力和綜合素質考核。將職業技能要求的應知應會內容融入考核內容中，突出職業能力的培養，構建以培養實踐能力和職業素質為目標的評價體系。

（1）考核方式多元化。課程的考核分理論考試和實踐考核。理論考試主要從期末考試、作業、答疑、課堂提問、提交專題報告或分析說明書等五個方面進行；實踐考核主要包括現場問答、動手實踐和報告等部分。理論考核減少期末考試所占比例，實踐考核注重創新和實踐能力，實現考核貫穿學習全過程。

（2）突出職業能力的培養，將職業技能要求的應知應會內容融入教學和考核全過程。使課程內容與國家職業標準無縫對接，實現考核標準與職業能力要求一致，實現特種電工作業、高級電工等職業資格證書教育與學歷證書教育考評一體化

（3）嚴格試卷設計，要求試題中的基本知識占40%左右、綜合能力與素質應用占60%左右。既考核學生對課程基本知識的掌握程度，又考核學生對所學知識理解、運用能力和綜合職業素質。

4 課程特色

（1）基于電力行業及相關產業不同崗位工作過程的技能標準、崗位能力和職業素質要求選取課程教學內容。以技術技能人才培養為目標，從行業企業生產一線工作的實際需要出發，構建了科學合理的課程內容體系。

（2）課程教學情景真實化、現場化。課程教學以系統真實運行變電站為情景，充分利用學校實踐教學設施和電力培訓中心、校外實訓基地等資源，針對不同的課堂教學內容，選擇不同教學環境和場所，絕大部分課堂教學內容實現現場化。

（3）“變電站電氣主接線”貫穿課程教學全過程。打破原有課程結構，重構課程體系，將課程內容按崗位群的技能要求和職業標準分為四個模塊。教學以真實變電站為情景，以變電站電氣主接線為主線，深入展開各模塊內容教學。

（4）以學生為本位，以項目為載體，以任務為驅動，“教、學、做”一體化。學生根據任務要求完成各項學習內容和崗位技能訓練，學生由被動“教”變為主動“學”和“做”，老師由傳統課堂“教”變為工作現場“教”，實現“教、學、做”一體化，充分挖掘學生自主學習的潛能，調動學生學習積極性和主動性，培養學生基于工作過程的崗位能力和職業素質。

（5）全過程考核。根據項目特點和具體任務要求，對學生的自主學習和訓練全過程考核。每個教學模塊完成后通過網絡資源在該試題庫內隨機抽取試題進行測試，課程教學內容全部結束后從試題庫中隨機抽取試題進行綜合測試。

5 改革成效

通過對2012—2014級3屆供用電技術、電力工程技術專業的學生電氣設備課程進行改革和實踐，采用模塊化教學后，學生的學習熱情、學習效率、實踐能力、創新創業能力和職業素質都有了明顯提高。

參考文獻：

[1]路文梅.發電廠變電站電氣設備與運行維護[M].北京：中國水利電力出版社，2014.

[2]劉增良.電氣設備及運行維護[M].北京：中國電力出版社，2005.

[3]肖艷萍.發電廠變電站電氣設備[M].北京：中國電力出版社，2008.